基于岭回归算法的电压质量问题成因分析方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于岭回归算法的电压质量问题成因分析方法及系统，解决了现有技术的不足，其方法包括步骤1，系统收集变电站及各个配变台区历史运行数据，并对历史运行数据进行数据标准化预处理；步骤2，系统对标准化预处理后的历史运行数据进行归纳整合，拟合出配变台区的节点电压和若干个自变量的关系函数；步骤3，系统定义全局电压为配变台区的各个节点电压的平均值，通过关系函数构建影响系数矩阵，对系数矩阵进行岭回归分析，分析出关系函数中各个自变量对全局电压影响因子的大小，较大的影响因子对应的自变量即为电压大幅波动时的主要原因，较小的影响因子对应的自变量即为电压大幅波动时的次要原因。

【技术实现步骤摘要】
基于岭回归算法的电压质量问题成因分析方法及系统
本专利技术涉及电网运行特性分析
，尤其是指一种基于岭回归算法的电压质量问题成因分析方法及系统。
技术介绍
目前，在对配变台区的运行情况进行监控时，需要对配变台区的电压波动情况进行分析，现有的技术中大多是结合线路电气参数对电压波动情况进行分析，数据量较大，且分析结果不够精准，无法了解配变台区多种参数对电压波动影响情况的比重，进而工作人员不能及时做出有效措施降低电压波动的情况，配变台区运行的风险增大。中国专利公开号CN105098775A，公开日2015年11月25日，名称为《微电网电压稳定控制方法及系统》的专利技术专利中公开了一种微电网电压稳定控制方法及系统，所述方法包括：利用微电源的控制器实时采集微电网母线上的电压值；根据所述电压值和预设的电压波动区域，判断母线电压落在的电压波动区域；根据所述电压波动区域获取对应的电压稳定控制方案，根据所述电压稳定控制方案，对微电网上的母线电压进行稳定控制。不足之处在于，该专利技术的稳定控制方案为预设的，然而实际的电压波动情况是较为复杂的，稳定控制方案有可能达不到控制电压的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中配变台区电压波动时无法及时获取电压波动的原因，造成配变台区运行风险增大的的缺陷，提供一种基于岭回归算法的电压质量问题成因分析方法及系统。本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现：一种基于岭回归算法的电压质量问题成因分析方法，包括以下步骤：步骤1，系统收集变电站及各个配变台区历史运行数据，并对历史运行数据进行数据标准化预处理；标准化预处理后可以统一量纲，使变量能在统一标准尺度下进行比较分析。步骤2，系统对标准化预处理后的历史运行数据进行归纳整合，拟合出配变台区的节点电压和若干个自变量的关系函数；步骤3，系统定义全局电压为配变台区的各个节点电压的平均值，通过关系函数构建影响系数矩阵，对系数矩阵进行岭回归分析，分析出关系函数中各个自变量对全局电压影响因子的系数大小，系数越大重要性越高，较大的影响因子对应的自变量即为电压大幅波动时的主要原因，较小的影响因子对应的自变量即为电压大幅波动时的次要原因，所以电压质量问题成因主要由较大的影响因子对应的自变量产生。作为一种优选方案，所述的自变量包括配电台区的有功功率、无功功率、线路调压器的变比和变电站的母线电压。节点电压与流经它的有功功率、无功功率以及所接电源的电压呈现正相关的特性，同时线路调压器的变比也与节点电压相关，因此选择的自变量包括了配电台区的有功功率、无功功率、线路调压器的变比和变电站的母线电压这些参数。通过本方案可以定性分析电压波动问题的成因，解析出各类因子的重要程度，便于系统自动调整或相关工作人员手动调整使全局电压趋于稳定。作为一种优选方案，步骤2中，关系函数具体为：其中，各个配变台区的节点电压为U1、U2、……Un，n为配变节点个数，变电站母线电压为UN，线路调压器变比为k，各个配变台区的有功功率为P1、P2、……Pn，各个配变台区的无功功率为Q1、Q2、……Qn，变电站母线电压的影响因子为ω，线路调压器变比影响因子为λ，各个配变台区的有功影响因子为α1、α2、……αn；各个配变台区的无功影响因子为β1、β2、……βn。作为一种优选方案，全局电压具体为，为了表示方便，定义F＝[UNkP1Q1…PnQn]，由各个配变节点电压的影响系数组成系数矩阵θ，这上式可改写为其中，作为一种优选方案，对系数矩阵进行岭回归分析具体表达式为：θ(k)＝(XTX+αI)-1XTY；其中，I是单位矩阵。作为一种优选方案，所述的分析方法适用于10kV线路配变台区。作为一种优选方案，基于岭回归算法的电压质量问题成因分析方法还包括步骤5，系统根据影响因子对应的自变量对电压质量进行优化，若线路调压器的变比为电压大幅波动时的主要原因，则对线路调压器的变比进行调节，若无功功率为电压大幅波动时的主要原因，则对无功功率进行补偿优化。作为一种优选方案，若变电站的母线电压或有功功率为电压大幅波动时的主要原因，则不进行干预调节，系统进行记录并反馈相关工作人员。因为母线电压或有功功率取决于主变档位和所接负荷，人工无法干预，因此不纳入控制对象范畴。一种基于岭回归算法的电压质量问题成因分析系统，系统用于执行一种基于岭回归算法的电压质量问题成因分析方法。本专利技术的有益效果是：基于岭回归算法的电压质量问题成因分析方法及系统通过岭回归算法来分析电压波动的原因，摆脱了线路电气参数的判断方法，分析结果较为精准，便于系统自动调整或相关工作人员手动调整使全局电压趋于稳定。附图说明图1是本专利技术的一种流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步描述。实施例：一种基于岭回归算法的电压质量问题成因分析方法，包括以下步骤：步骤1，系统收集变电站及各个配变台区历史运行数据，并对历史运行数据进行数据标准化预处理；标准化预处理后可以统一量纲，使变量能在统一标准尺度下进行比较分析。步骤2，系统对标准化预处理后的历史运行数据进行归纳整合，拟合出配变台区的节点电压和若干个自变量的关系函数；步骤3，系统定义全局电压为配变台区的各个节点电压的平均值，通过关系函数构建影响系数矩阵，对系数矩阵进行岭回归分析，分析出关系函数中各个自变量对全局电压影响因子的系数大小，系数越大重要性越高，较大的影响因子对应的自变量即为电压大幅波动时的主要原因，较小的影响因子对应的自变量即为电压大幅波动时的次要原因，所以电压质量问题成因主要由较大的影响因子对应的自变量产生。作为一种优选方案，所述的自变量包括配电台区的有功功率、无功功率、线路调压器的变比和变电站的母线电压。节点电压与流经它的有功功率、无功功率以及所接电源的电压呈现正相关的特性，同时线路调压器的变比也与节点电压相关，因此选择的自变量包括了配电台区的有功功率、无功功率、线路调压器的变比和变电站的母线电压这些参数。通过本方案可以定性分析电压波动问题的成因，解析出各类因子的重要程度，便于系统自动调整或相关工作人员手动调整使全局电压趋于稳定。步骤2中，关系函数具体为：其中，各个配变台区的节点电压为U1、U2、……Un，n为配变节点个数，变电站母线电压为UN，线路调压器变比为k，各个配变台区的有功功率为P1、P2、……Pn，各个配变台区的无功功率为Q1、Q2、……Qn，变电站母线电压的影响因子为ω，线路调压器变比影响因子为λ，各个配变台区的有功影响因子为α1、α2、……αn；各个配变台区的无功影响因子为β1、β2、……βn。全局电压具体为，为了表示方便，定义F＝[UNkP1Q1…PnQn]，由各个配变节点电压的影响系数组成系数矩阵θ，这上式可改写为其中，对系数矩阵进行岭回归分析具体表达式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于岭回归算法的电压质量问题成因分析方法，其特征是，包括以下步骤：/n步骤1，系统收集变电站及各个配变台区历史运行数据，并对历史运行数据进行数据标准化预处理；/n步骤2，系统对标准化预处理后的历史运行数据进行归纳整合，拟合出配变台区的节点电压和若干个自变量的关系函数；/n步骤3，系统定义全局电压为配变台区的各个节点电压的平均值，通过关系函数构建影响系数矩阵，对系数矩阵进行岭回归分析，分析出关系函数中各个自变量对全局电压影响因子的系数大小，系数越大重要性越高，较大的影响因子对应的自变量即为电压大幅波动时的主要原因，较小的影响因子对应的自变量即为电压大幅波动时的次要原因。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于岭回归算法的电压质量问题成因分析方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤1，系统收集变电站及各个配变台区历史运行数据，并对历史运行数据进行数据标准化预处理；
步骤2，系统对标准化预处理后的历史运行数据进行归纳整合，拟合出配变台区的节点电压和若干个自变量的关系函数；
步骤3，系统定义全局电压为配变台区的各个节点电压的平均值，通过关系函数构建影响系数矩阵，对系数矩阵进行岭回归分析，分析出关系函数中各个自变量对全局电压影响因子的系数大小，系数越大重要性越高，较大的影响因子对应的自变量即为电压大幅波动时的主要原因，较小的影响因子对应的自变量即为电压大幅波动时的次要原因。


2.根据权利要求1所述的一种基于岭回归算法的电压质量问题成因分析方法，其特征是，所述的自变量包括配电台区的有功功率、无功功率、线路调压器的变比和变电站的母线电压。


3.根据权利要求2所述的一种基于岭回归算法的电压质量问题成因分析方法，其特征是，步骤2中，关系函数具体为：



其中，各个配变台区的节点电压为U1、U2、……Un，n为配变节点个数，变电站母线电压为UN，线路调压器变比为k，各个配变台区的有功功率为P1、P2、……Pn，各个配变台区的无功功率为Q1、Q2、……Qn，变电站母线电压的影响因子为ω，线路调压器变比影响因子为λ，各个配变台区的有功影响因子为α1、α2、……αn；各个配变台区的无功影响因子为β1、β2、……βn。


4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，范晓东，方旭光，楼钢，林恺丰，黄政，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司金华供电公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33